JPH10148152A - エンジンにおける酸素センサの温度推定装置 - Google Patents
エンジンにおける酸素センサの温度推定装置Info
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- JPH10148152A JPH10148152A JP8307610A JP30761096A JPH10148152A JP H10148152 A JPH10148152 A JP H10148152A JP 8307610 A JP8307610 A JP 8307610A JP 30761096 A JP30761096 A JP 30761096A JP H10148152 A JPH10148152 A JP H10148152A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1494—Control of sensor heater
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】酸素センサの素子温度を、エンジンの運転条件
や環境条件に対応して高精度に推定する。 【解決手段】基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて定常時の素子温度Ｔｓｓを推定する。ま
た、車速ＶＳＰ及び外気温度Ｔａに応じて補正係数Ｋ
ａ，Ｋｂを設定する。そして、前記定常時の素子温度Ｔ
ｓｓ，補正係数Ｋａ，Ｋｂに基づき所定の時定数で素子
温度Ｔｓを演算する。ここで、酸素センサに付設された
ヒータへの通電開始から所定時間内であるときには、前
記演算結果の出力を禁止し、前記所定時間が経過してか
ら演算結果の素子温度Ｔｓを出力する。
や環境条件に対応して高精度に推定する。 【解決手段】基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて定常時の素子温度Ｔｓｓを推定する。ま
た、車速ＶＳＰ及び外気温度Ｔａに応じて補正係数Ｋ
ａ，Ｋｂを設定する。そして、前記定常時の素子温度Ｔ
ｓｓ，補正係数Ｋａ，Ｋｂに基づき所定の時定数で素子
温度Ｔｓを演算する。ここで、酸素センサに付設された
ヒータへの通電開始から所定時間内であるときには、前
記演算結果の出力を禁止し、前記所定時間が経過してか
ら演算結果の素子温度Ｔｓを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンにおける酸
素センサの温度推定装置に関し、詳しくは、酸素センサ
の素子温度をエンジンの運転条件等から推定する装置に
関する。
素センサの温度推定装置に関し、詳しくは、酸素センサ
の素子温度をエンジンの運転条件等から推定する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エンジンの燃焼混合気の空燃
比と密接な関係にある排気中の酸素濃度を酸素センサに
よって検出し、該酸素センサからの検出信号に基づいて
検出される実際の空燃比を目標空燃比に近づけるよう
に、エンジンへの燃料供給量を補正する空燃比フィード
バック制御が知られている。
比と密接な関係にある排気中の酸素濃度を酸素センサに
よって検出し、該酸素センサからの検出信号に基づいて
検出される実際の空燃比を目標空燃比に近づけるよう
に、エンジンへの燃料供給量を補正する空燃比フィード
バック制御が知られている。
【０００３】ところで、前記酸素センサは、素子温度が
活性温度に達しないと所期の出力が得られないため、素
子温度が活性温度に達してから空燃比フィードバック制
御を開始させ、また、酸素センサの応答劣化の診断など
を行わせる必要があり、従来では、始動後の経過時間や
エンジンの冷却水温度に基づいて素子温度を推定して活
性判断を行っていた。
活性温度に達しないと所期の出力が得られないため、素
子温度が活性温度に達してから空燃比フィードバック制
御を開始させ、また、酸素センサの応答劣化の診断など
を行わせる必要があり、従来では、始動後の経過時間や
エンジンの冷却水温度に基づいて素子温度を推定して活
性判断を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の素子温度の推定方法では、エンジンの運転条件や環
境条件によって大きな推定誤差を生じ、これによって、
空燃比を誤検出して目標空燃比からずれてしまったり、
また、酸素センサの応答劣化を誤診断してしまう可能性
があった。
来の素子温度の推定方法では、エンジンの運転条件や環
境条件によって大きな推定誤差を生じ、これによって、
空燃比を誤検出して目標空燃比からずれてしまったり、
また、酸素センサの応答劣化を誤診断してしまう可能性
があった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、酸素センサの素子温度を高精度に推定できるよう
にして、活性判定を精度良く行えるようにすることを目
的とする。
あり、酸素センサの素子温度を高精度に推定できるよう
にして、活性判定を精度良く行えるようにすることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、エンジンの排気通路に設けられて排気中の酸素
濃度に感応して出力が変化する酸素センサの温度推定装
置であって、図１に示すように構成される。図１におい
て、負荷検出手段はエンジンの負荷を検出し、回転速度
検出手段はエンジンの回転速度を検出する。
発明は、エンジンの排気通路に設けられて排気中の酸素
濃度に感応して出力が変化する酸素センサの温度推定装
置であって、図１に示すように構成される。図１におい
て、負荷検出手段はエンジンの負荷を検出し、回転速度
検出手段はエンジンの回転速度を検出する。
【０００７】そして、定常温度演算手段は、前記負荷検
出手段で検出されたエンジンの負荷と前記回転速度検出
手段で検出されたエンジンの回転速度とに基づいて定常
時における前記酸素センサの素子温度を演算する。ま
た、車速検出手段は前記エンジンを搭載した車両の走行
速度を検出し、車速による補正係数設定手段は、車速検
出手段で検出された車両の走行速度に応じて前記定常温
度演算手段で演算される定常時における素子温度を補正
するための補正係数を設定する。
出手段で検出されたエンジンの負荷と前記回転速度検出
手段で検出されたエンジンの回転速度とに基づいて定常
時における前記酸素センサの素子温度を演算する。ま
た、車速検出手段は前記エンジンを搭載した車両の走行
速度を検出し、車速による補正係数設定手段は、車速検
出手段で検出された車両の走行速度に応じて前記定常温
度演算手段で演算される定常時における素子温度を補正
するための補正係数を設定する。
【０００８】更に、外気温度検出手段は外気温度を検出
し、外気温度による補正係数設定手段は、外気温度検出
手段で検出された外気温度に応じて前記定常温度演算手
段で演算される定常時における素子温度を補正するため
の補正係数を設定する。ここで、素子温度演算手段は、
前記定常時温度演算手段で演算された定常時の素子温
度，前記車速による補正係数設定手段で設定された補正
係数及び前記外気温度による補正係数設定手段で設定さ
れた補正係数に基づいて前記酸素センサの素子温度を演
算し、該演算結果の素子温度信号を出力する。
し、外気温度による補正係数設定手段は、外気温度検出
手段で検出された外気温度に応じて前記定常温度演算手
段で演算される定常時における素子温度を補正するため
の補正係数を設定する。ここで、素子温度演算手段は、
前記定常時温度演算手段で演算された定常時の素子温
度，前記車速による補正係数設定手段で設定された補正
係数及び前記外気温度による補正係数設定手段で設定さ
れた補正係数に基づいて前記酸素センサの素子温度を演
算し、該演算結果の素子温度信号を出力する。
【０００９】かかる構成によると、エンジンの負荷と回
転速度とに応じて推定される定常時の素子温度を基本と
し、該基本の推定温度をそのときの車速や外気温度に応
じて修正して最終的な素子温度の推定値が求められる。
即ち、エンジン負荷及び回転速度によって定常時の排気
温度をが推定でき、酸素センサの素子温度は排気温度に
相関するから、エンジン負荷及び回転速度に基づいて定
常時の素子温度を推定できる。更に、エンジン負荷及び
回転速度が同じ条件であっても、車速や外気温度の違い
によって放熱の特性が変化し、以て、素子温度が異なる
ので、前記定常時の素子温度を車速や外気温度に応じて
修正して実際の素子温度を推定する。
転速度とに応じて推定される定常時の素子温度を基本と
し、該基本の推定温度をそのときの車速や外気温度に応
じて修正して最終的な素子温度の推定値が求められる。
即ち、エンジン負荷及び回転速度によって定常時の排気
温度をが推定でき、酸素センサの素子温度は排気温度に
相関するから、エンジン負荷及び回転速度に基づいて定
常時の素子温度を推定できる。更に、エンジン負荷及び
回転速度が同じ条件であっても、車速や外気温度の違い
によって放熱の特性が変化し、以て、素子温度が異なる
ので、前記定常時の素子温度を車速や外気温度に応じて
修正して実際の素子温度を推定する。
【００１０】請求項２記載の発明では、前記酸素センサ
がセンサ素子を加熱するためのヒータを備える一方、前
記ヒータへの通電開始時点から所定時間が経過するまで
は、前記素子温度演算手段による素子温度信号の出力を
停止させる出力停止手段を設ける構成とした。酸素セン
サにヒータが備えられる場合には、前記ヒータへの通電
開始から飽和温度に達するまでは、経過時間と共に素子
温度が変化し、飽和温度に達してからエンジン負荷や回
転速度に相関する温度特性を示すようになる。そして、
飽和温度に達するまでの間は、エンジン負荷や回転速度
等に基づく素子温度の推定結果に誤りを生じることにな
るので、この間は、推定結果を出力しないようにする。
がセンサ素子を加熱するためのヒータを備える一方、前
記ヒータへの通電開始時点から所定時間が経過するまで
は、前記素子温度演算手段による素子温度信号の出力を
停止させる出力停止手段を設ける構成とした。酸素セン
サにヒータが備えられる場合には、前記ヒータへの通電
開始から飽和温度に達するまでは、経過時間と共に素子
温度が変化し、飽和温度に達してからエンジン負荷や回
転速度に相関する温度特性を示すようになる。そして、
飽和温度に達するまでの間は、エンジン負荷や回転速度
等に基づく素子温度の推定結果に誤りを生じることにな
るので、この間は、推定結果を出力しないようにする。
【００１１】尚、前記飽和温度に達するまでの時間は、
外気温度やエンジンの運転条件によって変化するので、
これらの条件に応じて前記所定時間を変更するようにし
ても良い。請求項３記載の発明では、前記酸素センサが
センサ素子を加熱するためのヒータを備える一方、前記
ヒータへの通電開始時点から所定時間が経過するまで
は、前記素子温度演算手段による素子温度の演算を禁止
する演算禁止手段を設ける構成とした。
外気温度やエンジンの運転条件によって変化するので、
これらの条件に応じて前記所定時間を変更するようにし
ても良い。請求項３記載の発明では、前記酸素センサが
センサ素子を加熱するためのヒータを備える一方、前記
ヒータへの通電開始時点から所定時間が経過するまで
は、前記素子温度演算手段による素子温度の演算を禁止
する演算禁止手段を設ける構成とした。
【００１２】即ち、請求項２記載の発明では、推定結果
を出力しない構成としたが、請求項３では、推定演算自
体を禁止し、誤った推定演算が行われないようにする。
請求項４記載の発明では、前記素子温度演算手段が所定
の応答時定数に基づいて、前記酸素センサの素子温度を
演算する構成とした。エンジン負荷及び回転速度に応じ
て推定される素子温度は、エンジン負荷及び回転速度が
一定条件での温度であり、エンジン負荷や回転速度が変
化した場合には、変化後の運転条件に対応する温度にな
るまでに遅れを生じることになる。同様に、車速や外気
温度の変化に対しても実際の素子温度は遅れて追従する
ことになるので、前記遅れの特性に対応した応答時定数
に基づいて素子温度を演算させるようにした。
を出力しない構成としたが、請求項３では、推定演算自
体を禁止し、誤った推定演算が行われないようにする。
請求項４記載の発明では、前記素子温度演算手段が所定
の応答時定数に基づいて、前記酸素センサの素子温度を
演算する構成とした。エンジン負荷及び回転速度に応じ
て推定される素子温度は、エンジン負荷及び回転速度が
一定条件での温度であり、エンジン負荷や回転速度が変
化した場合には、変化後の運転条件に対応する温度にな
るまでに遅れを生じることになる。同様に、車速や外気
温度の変化に対しても実際の素子温度は遅れて追従する
ことになるので、前記遅れの特性に対応した応答時定数
に基づいて素子温度を演算させるようにした。
【００１３】請求項５記載の発明では、所定の運転条件
においてエンジンへの燃料供給が強制的に停止されると
きに、前記定常温度演算手段で演算される定常時の素子
温度に代えて、予め設定された素子温度を定常時の素子
温度として前記素子温度演算手段に出力するカット時温
度設定手段を設ける構成とした。エンジン負荷及び回転
速度に応じた素子温度の推定は、通常に燃料供給が行わ
れている状態に適合されるので、例えば減速時などにお
いてエンジンへの燃料供給が強制的に停止される場合に
は、推定精度が低下することになる。そこで、燃料供給
が停止されているときには、別途素子温度を設定し、推
定精度の低下を抑制するものである。尚、燃料供給の停
止は、１気筒のみであっても良いし、また、全気筒であ
っても良い。
においてエンジンへの燃料供給が強制的に停止されると
きに、前記定常温度演算手段で演算される定常時の素子
温度に代えて、予め設定された素子温度を定常時の素子
温度として前記素子温度演算手段に出力するカット時温
度設定手段を設ける構成とした。エンジン負荷及び回転
速度に応じた素子温度の推定は、通常に燃料供給が行わ
れている状態に適合されるので、例えば減速時などにお
いてエンジンへの燃料供給が強制的に停止される場合に
は、推定精度が低下することになる。そこで、燃料供給
が停止されているときには、別途素子温度を設定し、推
定精度の低下を抑制するものである。尚、燃料供給の停
止は、１気筒のみであっても良いし、また、全気筒であ
っても良い。
【００１４】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、エンジン
負荷，エンジン回転速度，車速，外気温度に基づいて酸
素センサの素子温度を推定するので、エンジンの運転条
件や環境条件によって変化する素子温度を高精度に推定
できるという効果がある。請求項２又は３記載の発明に
よると、ヒータ加熱によって素子温度が飽和温度に到
達するまでの間において、推定結果の出力が停止され、
又は、推定演算が禁止されることで、誤った推定結果が
出力されることを回避できるという効果がある。
負荷，エンジン回転速度，車速，外気温度に基づいて酸
素センサの素子温度を推定するので、エンジンの運転条
件や環境条件によって変化する素子温度を高精度に推定
できるという効果がある。請求項２又は３記載の発明に
よると、ヒータ加熱によって素子温度が飽和温度に到
達するまでの間において、推定結果の出力が停止され、
又は、推定演算が禁止されることで、誤った推定結果が
出力されることを回避できるという効果がある。
【００１５】請求項４記載の発明によると、エンジン運
転条件，車速，外気温度の変化に対する素子温度の追従
遅れの特性に適合させて素子温度を演算させることがで
き、高精度に素子温度を推定させることができるという
効果がある。請求項５記載の発明によると、燃料供給が
停止されることで、定常時の素子温度の推定精度が低下
することを抑止できるという効果がある。
転条件，車速，外気温度の変化に対する素子温度の追従
遅れの特性に適合させて素子温度を演算させることがで
き、高精度に素子温度を推定させることができるという
効果がある。請求項５記載の発明によると、燃料供給が
停止されることで、定常時の素子温度の推定精度が低下
することを抑止できるという効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は、実施の形態におけるエンジンのシステム
構成を示す図であり、図示しない車両に搭載されたエン
ジン１には、エアクリーナ２から吸気ダクト３，スロッ
トル弁４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入さ
れる。
する。図２は、実施の形態におけるエンジンのシステム
構成を示す図であり、図示しない車両に搭載されたエン
ジン１には、エアクリーナ２から吸気ダクト３，スロッ
トル弁４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入さ
れる。
【００１７】吸気マニホールド５のブランチ部には各気
筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。前記燃料噴射弁
６は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電停止されて
閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコントロ
ールユニット12からの噴射パルス信号により通電されて
開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャ
レギュレータにより所定の圧力に調整された燃料を吸気
マニホールド５内に噴射供給する。
筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。前記燃料噴射弁
６は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電停止されて
閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコントロ
ールユニット12からの噴射パルス信号により通電されて
開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャ
レギュレータにより所定の圧力に調整された燃料を吸気
マニホールド５内に噴射供給する。
【００１８】尚、前記燃料噴射弁６は燃焼室内に直接に
燃料を噴射する構成のものであっても良い。エンジン１
の燃焼室にはそれぞれ点火栓７が設けられていて、これ
により火花点火して混合気を着火燃焼させる。そして、
エンジン１からは、排気マニホールド８，排気ダクト
９，触媒10及びマフラー11を介して排気が排出される。
燃料を噴射する構成のものであっても良い。エンジン１
の燃焼室にはそれぞれ点火栓７が設けられていて、これ
により火花点火して混合気を着火燃焼させる。そして、
エンジン１からは、排気マニホールド８，排気ダクト
９，触媒10及びマフラー11を介して排気が排出される。
【００１９】コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスを
含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種の
センサから入力した検出信号に基づいて燃料噴射量Ｔｉ
を演算し、該燃料噴射量Ｔｉに基づいて燃料噴射弁６を
間欠的に開駆動する。前記各種のセンサとしては、エン
ジン１の吸入空気量Ｑに応じた検出信号を出力するエア
フローメータ13、エンジン１の回転信号を出力するクラ
ンク角センサ14（回転速度検出手段）、エンジン１のウ
ォータジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温セ
ンサ15などが設けられている。
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスを
含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種の
センサから入力した検出信号に基づいて燃料噴射量Ｔｉ
を演算し、該燃料噴射量Ｔｉに基づいて燃料噴射弁６を
間欠的に開駆動する。前記各種のセンサとしては、エン
ジン１の吸入空気量Ｑに応じた検出信号を出力するエア
フローメータ13、エンジン１の回転信号を出力するクラ
ンク角センサ14（回転速度検出手段）、エンジン１のウ
ォータジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温セ
ンサ15などが設けられている。
【００２０】更に、前記触媒10の上流側となる排気マニ
ホールド８の集合部に酸素センサ16が設けられている。
前記酸素センサ16は、燃焼混合気の空燃比と密接な関係
にある排気中の酸素濃度に感応して出力値が変化する公
知のセンサであり、本実施の形態においては、素子を加
熱するためのヒータが付設されている。
ホールド８の集合部に酸素センサ16が設けられている。
前記酸素センサ16は、燃焼混合気の空燃比と密接な関係
にある排気中の酸素濃度に感応して出力値が変化する公
知のセンサであり、本実施の形態においては、素子を加
熱するためのヒータが付設されている。
【００２１】また、エンジン１が搭載された車両の走行
速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ17（車速検出
手段）、外気温度Ｔａを検出する外気温度センサ18（外
気温度検出手段）が設けられている。ここにおいて、コ
ントロールユニット12に内蔵されたマイクロコンピュー
タのＣＰＵは、吸入空気量Ｑ及びエンジン回転速度Ｎｅ
に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算すると共に、所定
のフィードバック制御条件が成立しているときに、前記
酸素センサ16の出力が目標空燃比に相当する値に近づく
ように、前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正するための空燃
比フィードバック補正係数αを設定し、前記基本燃料噴
射量Ｔｐを前記空燃比フィードバック補正係数αで補正
して最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。
速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ17（車速検出
手段）、外気温度Ｔａを検出する外気温度センサ18（外
気温度検出手段）が設けられている。ここにおいて、コ
ントロールユニット12に内蔵されたマイクロコンピュー
タのＣＰＵは、吸入空気量Ｑ及びエンジン回転速度Ｎｅ
に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算すると共に、所定
のフィードバック制御条件が成立しているときに、前記
酸素センサ16の出力が目標空燃比に相当する値に近づく
ように、前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正するための空燃
比フィードバック補正係数αを設定し、前記基本燃料噴
射量Ｔｐを前記空燃比フィードバック補正係数αで補正
して最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。
【００２２】前記酸素センサ16が活性状態であること
が、前記所定のフィードバック制御条件の１つとして設
定されており、コントロールユニット12は以下に示すよ
うにして、酸素センサ16の素子温度を推定して、該推定
された素子温度が活性温度以上であるか否かに基づいて
活性状態を判別するようになっている。図３は、前記コ
ントロールユニット12による酸素センサ16の温度推定制
御の様子を示す機能ブロック図である。
が、前記所定のフィードバック制御条件の１つとして設
定されており、コントロールユニット12は以下に示すよ
うにして、酸素センサ16の素子温度を推定して、該推定
された素子温度が活性温度以上であるか否かに基づいて
活性状態を判別するようになっている。図３は、前記コ
ントロールユニット12による酸素センサ16の温度推定制
御の様子を示す機能ブロック図である。
【００２３】図３において、定常温度演算部21（定常温
度演算手段）では、エンジン１の負荷を代表する前記基
本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎｅとに基づい
て、定常時における素子温度Ｔssを演算する。本実施の
形態では、エンジンの負荷を前記基本燃料噴射量Ｔｐで
代表させることから、負荷検出手段は、前記エアフロー
メータ13及びクランク角センサ14が相当することにな
る。
度演算手段）では、エンジン１の負荷を代表する前記基
本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎｅとに基づい
て、定常時における素子温度Ｔssを演算する。本実施の
形態では、エンジンの負荷を前記基本燃料噴射量Ｔｐで
代表させることから、負荷検出手段は、前記エアフロー
メータ13及びクランク角センサ14が相当することにな
る。
【００２４】ここでは、予め基本燃料噴射量Ｔｐとエン
ジン回転速度Ｎｅとによって複数に区分される運転領域
毎に、定常時におけるセンサ素子温度を実験的に求めて
おいて、該実験結果をマップデータとして記憶させてお
き、そのときの基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度
Ｎｅとに対応するマップデータを検索することで、前記
素子温度Ｔssを得る。
ジン回転速度Ｎｅとによって複数に区分される運転領域
毎に、定常時におけるセンサ素子温度を実験的に求めて
おいて、該実験結果をマップデータとして記憶させてお
き、そのときの基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度
Ｎｅとに対応するマップデータを検索することで、前記
素子温度Ｔssを得る。
【００２５】尚、減速時等において燃料供給を強制的に
停止する制御（以下、燃料カットという）が行われる
と、通常に燃料供給が行われているときとは排気温度が
異なり、前記基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて推定される素子温度Ｔssに誤差を生じる
ことになってしまう。そこで、前記燃料カットの有無を
示す信号を、前記定常温度演算部21に入力させ、燃料カ
ットの実行時には、燃料カット時用として予め設定され
ている素子温度Ｔssを、前記マップデータを参照して得
られる値に代えて出力するよう構成すると良い（カット
時温度設定手段）。
停止する制御（以下、燃料カットという）が行われる
と、通常に燃料供給が行われているときとは排気温度が
異なり、前記基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて推定される素子温度Ｔssに誤差を生じる
ことになってしまう。そこで、前記燃料カットの有無を
示す信号を、前記定常温度演算部21に入力させ、燃料カ
ットの実行時には、燃料カット時用として予め設定され
ている素子温度Ｔssを、前記マップデータを参照して得
られる値に代えて出力するよう構成すると良い（カット
時温度設定手段）。
【００２６】前記燃料カット時用の素子温度Ｔssは、特
に、減速燃料カットのみを対象とする場合には、エンジ
ンの運転条件に因らずに一定値としても良いし、また、
燃料カット状態に適合して前記基本燃料噴射量Ｔｐとエ
ンジン回転速度Ｎｅとに対応するセンサ素子温度Ｔssを
記憶したマップを別途備える構成としても良く、更に、
燃料カットの気筒数に応じて異なるセンサ素子温度が演
算されるようにしても良い。
に、減速燃料カットのみを対象とする場合には、エンジ
ンの運転条件に因らずに一定値としても良いし、また、
燃料カット状態に適合して前記基本燃料噴射量Ｔｐとエ
ンジン回転速度Ｎｅとに対応するセンサ素子温度Ｔssを
記憶したマップを別途備える構成としても良く、更に、
燃料カットの気筒数に応じて異なるセンサ素子温度が演
算されるようにしても良い。
【００２７】一方、車速による補正係数設定部22（車速
による補正係数設定手段）では、車速センサ17で検出さ
れた車速ＶＳＰに応じて前記定常時の素子温度Ｔssを補
正するための補正係数Ｋａを設定する。前記補正係数Ｋ
ａは、車速ＶＳＰが高いときほど小さな値に設定される
ようになっており、これにより、走行風による放熱量が
多い高車速時に、定常時の素子温度Ｔssをより小さく補
正する。
による補正係数設定手段）では、車速センサ17で検出さ
れた車速ＶＳＰに応じて前記定常時の素子温度Ｔssを補
正するための補正係数Ｋａを設定する。前記補正係数Ｋ
ａは、車速ＶＳＰが高いときほど小さな値に設定される
ようになっており、これにより、走行風による放熱量が
多い高車速時に、定常時の素子温度Ｔssをより小さく補
正する。
【００２８】また、外気温度による補正係数設定部23
（外気温度による補正係数設定手段）では、外気温度セ
ンサ18で検出された外気温度Ｔａに応じて前記定常時の
素子温度Ｔssを補正するための補正係数Ｋｂを設定す
る。前記補正係数Ｋｂは、外気温度Ｔａが低いときほど
小さな値に設定されるようになっており、これにより、
放熱量が多い低温時に、定常時の素子温度Ｔssをより小
さく補正する。
（外気温度による補正係数設定手段）では、外気温度セ
ンサ18で検出された外気温度Ｔａに応じて前記定常時の
素子温度Ｔssを補正するための補正係数Ｋｂを設定す
る。前記補正係数Ｋｂは、外気温度Ｔａが低いときほど
小さな値に設定されるようになっており、これにより、
放熱量が多い低温時に、定常時の素子温度Ｔssをより小
さく補正する。
【００２９】素子温度演算部24（素子温度演算手段）で
は、前記定常時の素子温度Ｔss、補正係数Ｋａ，Ｋｂ及
び予め設定された応答時定数に基づいて、酸素センサ16
の素子温度Ｔｓを演算する。前記応答時定数は、エンジ
ンの運転条件，車速，外気温度の変化に対する素子温度
の追従遅れに対応して予め設定されている。
は、前記定常時の素子温度Ｔss、補正係数Ｋａ，Ｋｂ及
び予め設定された応答時定数に基づいて、酸素センサ16
の素子温度Ｔｓを演算する。前記応答時定数は、エンジ
ンの運転条件，車速，外気温度の変化に対する素子温度
の追従遅れに対応して予め設定されている。
【００３０】前記素子温度演算部24における演算結果
は、出力停止部25（出力停止手段）を介して選択的に出
力されるようになっている。前記出力停止部25には、エ
ンジンの始動時に通電が開始される酸素センサ16のヒー
タ通電時間（通電開始からの経過時間）の情報が入力さ
れるようになっており、通電開始から酸素センサ16が飽
和温度に到達するものと推定される所定時間が経過する
までは、前記素子温度演算部24における演算結果（素子
温度信号）を出力させず、前記所定時間が経過してから
は、前記演算結果を出力させて、推定された素子温度に
基づいて酸素センサ16の活性判定が行われるようにして
ある。
は、出力停止部25（出力停止手段）を介して選択的に出
力されるようになっている。前記出力停止部25には、エ
ンジンの始動時に通電が開始される酸素センサ16のヒー
タ通電時間（通電開始からの経過時間）の情報が入力さ
れるようになっており、通電開始から酸素センサ16が飽
和温度に到達するものと推定される所定時間が経過する
までは、前記素子温度演算部24における演算結果（素子
温度信号）を出力させず、前記所定時間が経過してから
は、前記演算結果を出力させて、推定された素子温度に
基づいて酸素センサ16の活性判定が行われるようにして
ある。
【００３１】これにより、ヒータ通電初期の温度上昇中
に誤った推定結果が出力されることを回避できる（図４
参照）。尚、酸素センサ16が飽和温度に達するまでの時
間は、エンジン運転条件や外気温度等に影響されて変化
するので、エンジン運転条件や外気温度によって素子温
度信号の出力を停止させる所定時間を変化させても良
い。また、演算結果の出力を停止させる代わりに、素子
温度演算部24における推定演算自体を禁止するようにし
ても良い（演算禁止手段）。
に誤った推定結果が出力されることを回避できる（図４
参照）。尚、酸素センサ16が飽和温度に達するまでの時
間は、エンジン運転条件や外気温度等に影響されて変化
するので、エンジン運転条件や外気温度によって素子温
度信号の出力を停止させる所定時間を変化させても良
い。また、演算結果の出力を停止させる代わりに、素子
温度演算部24における推定演算自体を禁止するようにし
ても良い（演算禁止手段）。
【図１】請求項１記載の発明にかかる温度推定装置の基
本構成図。
本構成図。
【図２】実施の形態におけるエンジンのシステム構成
図。
図。
【図３】実施の形態における温度推定制御を示す機能ブ
ロック図。
ロック図。
【図４】実施の形態における温度推定結果の出力停止期
間を示すタイムチャート。
間を示すタイムチャート。
１ エンジン 12 コントロールユニット 13 エアーフローメータ 14 クランク角センサ 16 酸素センサ 17 車速センサ 18 外気温度センサ
Claims (5)
- 【請求項１】エンジンの排気通路に設けられて排気中の
酸素濃度に感応して出力が変化する酸素センサの温度推
定装置であって、 エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、 エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記負荷検出手段で検出されたエンジンの負荷と前記回
転速度検出手段で検出されたエンジンの回転速度とに基
づいて定常時における前記酸素センサの素子温度を演算
する定常温度演算手段と、 前記エンジンを搭載した車両の走行速度を検出する車速
検出手段と、 該車速検出手段で検出された車両の走行速度に応じて前
記定常温度演算手段で演算される定常時における素子温
度を補正するための補正係数を設定する車速による補正
係数設定手段と、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 該外気温度検出手段で検出された外気温度に応じて前記
定常温度演算手段で演算される定常時における素子温度
を補正するための補正係数を設定する外気温度による補
正係数設定手段と、 前記定常時温度演算手段で演算された常時時の素子温
度，前記車速による補正係数設定手段で設定された補正
係数及び前記外気温度による補正係数設定手段で設定さ
れた補正係数に基づいて前記酸素センサの素子温度を演
算し、該演算結果の素子温度信号を出力する素子温度演
算手段と、 を含んで構成されたエンジンにおける酸素センサの温度
推定装置。 - 【請求項２】前記酸素センサがセンサ素子を加熱するた
めのヒータを備える一方、前記ヒータへの通電開始時点
から所定時間が経過するまでは、前記素子温度演算手段
による素子温度信号の出力を停止させる出力停止手段を
設けたことを特徴とする請求項１記載のエンジンにおけ
る酸素センサの温度推定装置。 - 【請求項３】前記酸素センサがセンサ素子を加熱するた
めのヒータを備える一方、前記ヒータへの通電開始時点
から所定時間が経過するまでは、前記素子温度演算手段
による素子温度の演算を禁止する演算禁止手段を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンにおける酸素
センサの温度推定装置。 - 【請求項４】前記素子温度演算手段が所定の応答時定数
に基づいて、前記酸素センサの素子温度を演算すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエン
ジンにおける酸素センサの温度推定装置。 - 【請求項５】所定の運転条件においてエンジンへの燃料
供給が強制的に停止されるときに、前記定常温度演算手
段で演算される定常時の素子温度に代えて、予め設定さ
れた素子温度を定常時の素子温度として前記素子温度演
算手段に出力するカット時温度設定手段を設けたことを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジ
ンにおける酸素センサの温度推定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8307610A JPH10148152A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | エンジンにおける酸素センサの温度推定装置 |
| US08/970,524 US5969230A (en) | 1996-11-19 | 1997-11-14 | System and method for estimating the temperature of oxygen sensor installed in exhaust system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8307610A JPH10148152A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | エンジンにおける酸素センサの温度推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148152A true JPH10148152A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17971116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8307610A Pending JPH10148152A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | エンジンにおける酸素センサの温度推定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5969230A (ja) |
| JP (1) | JPH10148152A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256949A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Hitachi Ltd | 空燃比センサのヒータ通電制御装置 |
| JP2006144662A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気温度制御装置 |
| JP2008051092A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-03-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気系保護装置及び保護方法 |
| JP2013504073A (ja) * | 2009-09-09 | 2013-02-04 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア シーネンファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 鉄道車両の輪軸の輪軸ベアリングの温度を推定するための方法および装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1310507B1 (it) * | 1999-10-06 | 2002-02-18 | Magneti Marelli Spa | Metodo di stima della temperatura dei gas di scarico a monte di unprecatalizzatore disposto lungo un condotto di scarico di un motore a |
| US6381953B1 (en) | 2000-12-07 | 2002-05-07 | Ford Global Technologies, Inc. | Exhaust gas oxygen sensor temperature control for a variable displacement engine |
| DE10154484A1 (de) * | 2001-11-08 | 2003-05-22 | Daimler Chrysler Ag | Vorrichtung und Verfahren zur indirekten Ermittlung einer Temperatur an einer vorgegebenen Stelle einer Brennkraftmaschine |
| JP2009058501A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-03-19 | Yamaha Motor Co Ltd | ガスセンサ、空燃比制御装置および輸送機器 |
| DE102009002037A1 (de) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Sensors |
| US9949749B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-04-24 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Object capture with a basket |
| US9955986B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-05-01 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Basket apparatus |
| US10231793B2 (en) | 2015-10-30 | 2019-03-19 | Auris Health, Inc. | Object removal through a percutaneous suction tube |
| US11896330B2 (en) | 2019-08-15 | 2024-02-13 | Auris Health, Inc. | Robotic medical system having multiple medical instruments |
| KR20220123269A (ko) | 2019-12-31 | 2022-09-06 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 고급 바스켓 구동 모드 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2731541A1 (de) * | 1977-07-13 | 1979-02-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zur steuerung einer messonden-heizung, insbesondere in kraftfahrzeugen |
| JPS60235050A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Toyota Motor Corp | 酸素センサの電気ヒ−タの通電制御方法 |
| JP3467808B2 (ja) * | 1992-12-02 | 2003-11-17 | 株式会社デンソー | 酸素濃度判定装置 |
| JPH07269401A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| US5605040A (en) * | 1995-03-29 | 1997-02-25 | Ford Motor Company | Inferring temperature of a heated exhaust gas oxygen sensor |
| US5901553A (en) * | 1995-03-29 | 1999-05-11 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for estimating temperature of a heated exhaust gas oxygen sensor in an exhaust system having a variable length pipe |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP8307610A patent/JPH10148152A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-14 US US08/970,524 patent/US5969230A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256949A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Hitachi Ltd | 空燃比センサのヒータ通電制御装置 |
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| JP2008051092A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-03-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気系保護装置及び保護方法 |
| JP2013504073A (ja) * | 2009-09-09 | 2013-02-04 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア シーネンファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 鉄道車両の輪軸の輪軸ベアリングの温度を推定するための方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5969230A (en) | 1999-10-19 |
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